3.电子导电:半导体 电导率o=neue十pe,随温度的变化 低温区 和温区 本征温区 物理解释:饱和温区,杂质全部电离,由于本征激发尚不显著, 载流子浓度可以认为变化不大,然而此时晶格振动散射已起主导 作用,使迁移率下降,导致电导率随温度的升高而减小
3.电子导电:半导体 6 物理解释:饱和温区,杂质全部电离,由于本征激发尚不显著, 载流子浓度可以认为变化不大,然而此时晶格振动散射已起主导 作用,使迁移率下降,导致电导率随温度的升高而减小。 饱 和 温 区 本 征 温 区 电导率𝜎 = 𝑛𝑒𝜇𝑒 + 𝑝𝑒𝜇𝑝随温度的变化 低 温 区 T
3.电子导电:半导体 电导率o=neμe+pe,随温度的变化 6 低温区 和温区 本征温区 物理解释:本征温区,随温度进一步升高,由于本征激发载 流子大量增加,其作用已远超过迁移率下降的影响,因此, 电导率增加
3.电子导电:半导体 7 物理解释:本征温区,随温度进一步升高,由于本征激发载 流子大量增加,其作用已远超过迁移率下降的影响,因此, 电导率增加。 饱 和 温 区 本 征 温 区 低 温 区 T 电导率𝜎 = 𝑛𝑒𝜇𝑒 + 𝑝𝑒𝜇𝑝随温度的变化
3.电子导电:半导体 思考: 禁带宽度很大的绝缘体,一 定不具备导电性吗? 重叠 能量 导带 费采能级 禁带 价带 金属 半导体 绝缘体
3.电子导电:半导体 8 思考: 禁带宽度很大的绝缘体,一 定不具备导电性吗?
4.离子导电 禁带宽度极大的绝缘体无法以电子作为载流子,但仍可能通过 离子实现导电性; 。如果材料内部的离子可以在电场作用下进行长距离迁移,材料 就具备了离子导电性; ·电荷载流子一定是材料中最易移动(电荷少、半径小)的离子。 例子: 1. (能源转化)电荷最少、半径最小的离子(+)是燃料电 池中的载流子 2. (能源储存)电荷最少、半径第二小的离子(L+)是锂离 子电池中的载流子 3.(能源储存)为了克服锂资源有限的问题,宁德时代最近 推出了钠离子电池,Na同样具备电荷少、半径小的特点
4.离子导电 9 • 禁带宽度极大的绝缘体无法以电子作为载流子,但仍可能通过 离子实现导电性; • 如果材料内部的离子可以在电场作用下进行长距离迁移,材料 就具备了离子导电性; • 电荷载流子一定是材料中最易移动(电荷少、半径小)的离子。 例子: 1. (能源转化)电荷最少、半径最小的离子(H +)是燃料电 池中的载流子 2. (能源储存)电荷最少、半径第二小的离子(Li+)是锂离 子电池中的载流子 3. (能源储存)为了克服锂资源有限的问题,宁德时代最近 推出了钠离子电池,Na+同样具备电荷少、半径小的特点